【正文】 鍋爐運(yùn)行過(guò)程的控制調(diào)節(jié)主要包括事故下的保護(hù)，啟停過(guò)程控制，正常的燃燒過(guò)程調(diào)節(jié)三部分。此時(shí)最重要的是恢復(fù)水的循環(huán)，同時(shí)制止?fàn)t膛內(nèi)的燃燒。PLC接收水溫超高的信號(hào)后，就應(yīng)立即進(jìn)入事故處理程序，按照上述順序停止鍋爐運(yùn)行，并響鈴報(bào)警，通知運(yùn)行管理人員，必要時(shí)還可通過(guò)手動(dòng)補(bǔ)入冷水排除熱水，進(jìn)行鍋爐降溫。點(diǎn)火時(shí)在爐排上鋪煤，煤上放著引燃的澆了柴油的木柴，爐排速度調(diào)整到最低，鼓風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)也調(diào)至最低工作狀態(tài)，直至給水壓力達(dá)到額定壓力再將爐排及鼓風(fēng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整到正常。封火過(guò)程為逐漸停止?fàn)t排運(yùn)動(dòng)，停掉鼓風(fēng)機(jī)，然后停止引風(fēng)機(jī)?？刂葡到y(tǒng)的控制核心PLC根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)傳感變送器反饋回來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)(爐膛溫度、給回水壓力和爐膛負(fù)壓)，根據(jù)程序算法，輸出控制量調(diào)節(jié)變頻器的輸出大小，而變頻器的輸出大小直接控制給水泵、爐排轉(zhuǎn)速、鼓風(fēng)量和引風(fēng)量，這就是鍋爐系統(tǒng)的PLC自動(dòng)運(yùn)行方式。所謂的上位機(jī)控制方式是由操作人員直接在上位機(jī)上設(shè)定爐排、鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，這些控制命令通過(guò)PLC的輸出模塊輸出控制變頻器的轉(zhuǎn)速。 PLC控制系統(tǒng)示意圖PLC的主要生產(chǎn)廠家：德國(guó)的西門子(Seimens)公司，美國(guó)Rockewll公司所屬的AB公司，GE—Fanuc公司，法國(guó)的施耐德(schneider)公司，日本的三菱和歐姆龍(OMRON)公司。OB1是用于循環(huán)處理的組織塊(主程序)，它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序(組織塊)中斷。循環(huán)程序處理過(guò)程可以被某些事件中斷。某一編程元件對(duì)應(yīng)的過(guò)程映像位為1狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為ON，過(guò)程映像位為0狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為OFF。 S7300系列PLC簡(jiǎn)介S7300的CPU模塊（簡(jiǎn)稱為CPU）都有一個(gè)編程用的RS485接口，有的還帶有集成的現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUSDP接口或PtP串行通訊接口，S7300不需要附加任何硬件、軟件和編程，就可以建立一個(gè)MPI（多點(diǎn)接口）網(wǎng)絡(luò)，如果有PROFIBUSDP接口，可以建立一個(gè)DP網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)。有350多條指令。只需要擴(kuò)展一個(gè)機(jī)架，可以使用價(jià)格便宜的IM365接口模塊對(duì)。模擬量模塊一個(gè)通道占一個(gè)字地址。可以診斷出以下故障：失壓，熔斷器熔斷，看門狗故障，EPROM、RAM故障。數(shù)字量輸入上升沿、下降沿中斷；模擬量輸入超限；CPU暫停當(dāng)前程序，處理OB40。BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒(méi)有電池時(shí)亮；DC 5V（+5V電源指示，綠色）：5V電源正常時(shí)亮；FRCE（強(qiáng)制，黃色）：至少有一個(gè)IO被強(qiáng)制時(shí)亮；RUN（運(yùn)行方式，綠色）：CPU處于RUN狀態(tài)時(shí)亮；重新啟動(dòng)時(shí)以2Hz的頻率閃亮；HOLD（單步、斷點(diǎn)）狀態(tài)時(shí)以 ；STOP(停止方式，黃色)：CPU處于STOP，HOLD狀態(tài)或重新啟動(dòng)時(shí)常亮；BUSF(總線錯(cuò)誤，紅色)。（運(yùn)行）位置：CPU執(zhí)行，讀出用戶程序，但是不能修改用戶程序。（清除存儲(chǔ)器）：不能保持。復(fù)位存儲(chǔ)器操作：通電后從STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄滅1s，亮1s，再熄滅1s后保持亮。某些CPU模塊上有集成IO模塊。 PLC編程語(yǔ)言簡(jiǎn)介 PLC編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC6ll31是PLC的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，1992~1995年發(fā)布了IEC6ll31標(biāo)準(zhǔn)中的1~4部分，我國(guó)在1995年11月發(fā)布GB/T 159691/2/3/4(等同于IEC6ll311/2/3/4)。它們定義了5種編程語(yǔ)言：1) 指令表IL(Instructionlist):西門子稱為語(yǔ)句表STL.2) 結(jié)構(gòu)文本ST(Structuredtext):西門子稱為結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言(SCL)。4) 功能塊圖FBD(runctionblockdiagram):標(biāo)準(zhǔn)中稱為功能方框圖語(yǔ)言.5) 順序功能圖SFC(Sequentialfunctionchart):對(duì)應(yīng)于西門子的S7Graph。如果部分網(wǎng)絡(luò)不能轉(zhuǎn)換，則用語(yǔ)句表表示。語(yǔ)句表的輸入快，可以在每條語(yǔ)句后面加上注釋。梯形圖適合于熟悉繼電器電路的人員使用。功能塊圖適合于熟悉數(shù)字電路的人使用。S7 Graph，HiGraph和CFC可供有技術(shù)背景，但是沒(méi)有PLC編程經(jīng)驗(yàn)的用戶使用S7Graph對(duì)順序控制過(guò)程的編程非常方便，HIGraPh適合于異步非順序過(guò)程的編程，CFC適合于連續(xù)過(guò)程控制的編程。其中OB是系統(tǒng)操作程序與用戶應(yīng)用程序在各種條件下的接口界面，用于控制程序的運(yùn)行。1. 復(fù)合數(shù)據(jù)類型通過(guò)組合基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型可以生成下面的數(shù)據(jù)類型:(1) 數(shù)組(ARRAY)將一組同一類型的數(shù)據(jù)組合在一起，形成一個(gè)單元。(4) 日期和時(shí)間(DATE一ANDJIME)用于存儲(chǔ)年、月、日、時(shí)、分、秒、毫秒和星期，占用8個(gè)字節(jié)，用BCD格式保存。例如 DT 2004071512:30:。2．參數(shù)類型為在邏輯塊之間傳遞參數(shù)的形參(fomral parameter，形式參數(shù))定義的數(shù)據(jù)類型:(1) TIMER(定時(shí)器)和COUNTER(計(jì)數(shù)器):對(duì)應(yīng)的實(shí)參(actaul parameter，實(shí)際參數(shù))應(yīng)為定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的編號(hào)，例如T3，CZI。(3) POINTER(指針):。1. 過(guò)程映像輸入/輸出(/IQ)在掃描循環(huán)開始時(shí)，CPU讀取數(shù)字量輸入模塊的輸入信號(hào)的狀態(tài)，并將它們存入過(guò)程映像輸入(process image input，Pll)中。I和Q均以按位、字節(jié)、字和雙字來(lái)存取，BI0，IWO和ID0。2. 內(nèi)部存儲(chǔ)器標(biāo)志位(M)存儲(chǔ)器區(qū)3. 定時(shí)器(T)存儲(chǔ)器區(qū)時(shí)間值可以用二進(jìn)制或BCD碼方式讀取。(DB)與背景數(shù)據(jù)塊(DI)DB為共享數(shù)據(jù)塊，DBBS，DBW10和DBD12。6. 外設(shè) I/O區(qū)(Pl/PO)外設(shè)輸入 (PI)和外設(shè)輸出(PQ)區(qū)允許直接訪問(wèn)本地的和分布式的輸入模塊和輸出模塊。 S7300 CPU中的寄存器1. 累加器(ACCUx)累加器用于處理字節(jié)、字或雙字的寄存器。數(shù)據(jù)放在累加器的低端(右對(duì)齊)。在梯形圖的方框指令中，BR位與ENO有對(duì)應(yīng)關(guān)系，用于表明方框指令是否被正確執(zhí)行:如果執(zhí)行出現(xiàn)了錯(cuò)誤，BR位為0，ENO也為0:如果功能被正確執(zhí)行，BR位為1，ENO也為1。 STEP7 的原理STEP7用于S7，M7，C7，WinAC的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，基于STEP7 。 STEP7概述PC/MPI適配器+RS232C通信電纜。計(jì)算機(jī)的工業(yè)以太網(wǎng)通信卡CP 1512(PCMCIA卡)或CP 1612(PCI卡)，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLC的通信。STEP7光盤上的程序AtuhorsW用于顯示、安裝和取出授權(quán)。57SCL(結(jié)構(gòu)化控制語(yǔ)言)，87 GRAPH(順序功能圖語(yǔ)言)，S7HiGraph和CFC。程序中的特殊點(diǎn)可以通過(guò)輸入符號(hào)名或地址快速查找。菜單命令“Help→conteins”進(jìn)入幫組窗口。② CPU的參數(shù)設(shè)置。可以防止輸入錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。③設(shè)置MPI、PROFIBUS或者工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的時(shí)間驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)傳輸，用通信塊編程。②用圖形方式顯示硬件配置、模塊故障；顯示診斷緩沖區(qū)的信息等。設(shè)置完后下載到CPU中。 數(shù)字量輸入模塊的參數(shù)設(shè)置 數(shù)字量輸出模塊的參數(shù)設(shè)置（1）模塊診斷與中斷的設(shè)置8通道12位模擬量輸入模塊（訂貨號(hào)為6ES7 3317KF020AB0）的參數(shù)設(shè)置對(duì)話框。未使用某一組的通道應(yīng)選擇測(cè)量種類中的“Deactivated”(禁止使用)。為了抑制工頻頻率，一般選用20ms的積分時(shí)間。（5）模擬量輸出模塊參數(shù)設(shè)置CPU進(jìn)入STOP時(shí)的響應(yīng)：不輸出電流電壓（0CV）、保持最后的輸出值（KLV）和采用替代值（SV）。在程序編輯器中用“View“→”Display with”→”Symbolic Representation”選擇顯示方式。生成符號(hào)表和塊的局域便量表時(shí)用戶不用為變量添加引號(hào)和號(hào)。它們的名字應(yīng)在數(shù)據(jù)塊的聲明中定義。可以用菜單命令”View“→”Sort“選擇符號(hào)表中變量的排序方法。(2)過(guò)濾器（Filter）在符號(hào)表中執(zhí)行菜單命令“View”→” Filter”,”I*”表示顯示所有的輸入，”I*.*“表示所有的輸入位，”I2.*“表示IB中的位等。：增量輸入方式或者源代碼方式(或稱文本方式、自由編輯方式)。菜單命令”View→Display→Comments“用來(lái)激活或取消塊注釋或網(wǎng)絡(luò)注釋。菜單命令“File→Properties“來(lái)查看和編輯塊屬性。(1)在“STL“和”LAD/FDB“標(biāo)簽頁(yè)中選擇這些程序編輯器的顯示特性。(3)在“View“選項(xiàng)卡中的”View after Open Block“區(qū)，選擇在塊打開時(shí)顯示的方式。菜單命令“View→Display→Symbolic Representation“,切換絕對(duì)地址和符號(hào)地址方式。本設(shè)計(jì)是鍋爐控制，以溫度控制為主，主要是控制鍋爐的出水溫度達(dá)到控制用戶室內(nèi)溫度的目的。主程序流程圖如下：圖415主程序流程圖鍋爐的點(diǎn)火是有嚴(yán)格的程序的，經(jīng)資料查詢，確定了點(diǎn)火時(shí)各電機(jī)啟動(dòng)的順序，流程圖如下:圖416點(diǎn)火子程序流程圖本程序還要用到采樣程序，主要采集室外溫度、室內(nèi)溫度、爐膛負(fù)壓、出水溫度、回水溫度、供水壓力、回水壓力等。MPI是多點(diǎn)通信接口（MultiPoint Interface）的簡(jiǎn)稱?！?2Mbit/s，只有能夠設(shè)置為Profibus接口的MPI網(wǎng)絡(luò)才支持12Mbit/s的通信速率。往MPI網(wǎng)添加一個(gè)新節(jié)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該切斷MPI網(wǎng)的電源。組建通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞种У哪┒斯?jié)點(diǎn)需要接入浪涌匹配電阻。在S7中，利用全局?jǐn)?shù)據(jù)可以建立分布式PLC間的通訊聯(lián)系，不需要在用戶程序中編寫任何語(yǔ)句。最多可以在一個(gè)項(xiàng)目中的15個(gè)CPU之間建立全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊。發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)稱為全局?jǐn)?shù)據(jù)，或稱為全局?jǐn)?shù)。每個(gè)數(shù)據(jù)包用數(shù)據(jù)包號(hào)碼（GD Packet Number）來(lái)標(biāo)識(shí)，其中的變量用變量號(hào)碼（Variable Number）來(lái)標(biāo)識(shí)。每個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)用數(shù)據(jù)環(huán)號(hào)碼來(lái)標(biāo)識(shí)（GD Circle Number ）。 在PLC操作系統(tǒng)的作用下，發(fā)送CPU在它的一個(gè)掃描循環(huán)結(jié)束時(shí)發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)，接收CPU在它的一個(gè)掃描循環(huán)開始時(shí)接收GD。也就是說(shuō)，發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)包中的信號(hào)狀態(tài)會(huì)自動(dòng)影響接收數(shù)據(jù)包；接收方對(duì)接收數(shù)據(jù)包的訪問(wèn)，相當(dāng)于對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)包的訪問(wèn)。一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)包由一個(gè)或幾個(gè)GD元素組成，最多不能超過(guò)24B。全局?jǐn)?shù)據(jù)環(huán)有以下2種： ①環(huán)內(nèi)包含2個(gè)以上的CPU，其中一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包，其它的CPU接收數(shù)據(jù)； ②環(huán)內(nèi)只有2個(gè)CPU，每個(gè)CPU可既發(fā)送數(shù)據(jù)又接受數(shù)據(jù)。 其實(shí)，MPI網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行GD通信的內(nèi)在方式有兩種：一種是一對(duì)一方式，當(dāng)GD環(huán)中僅有兩個(gè)CPU時(shí)，可以采用類全雙工點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，不能有其它CPU參與，只有兩者獨(dú)享；另一種為一對(duì)多（最多4個(gè)）廣播方式，一個(gè)點(diǎn)播，其它接收。在對(duì)全局?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行組態(tài)前，需要先執(zhí)行下列任務(wù)： ①定義項(xiàng)目和CPU程序名； ②用PG單獨(dú)配置項(xiàng)目中的每個(gè)CPU，確定其分支網(wǎng)絡(luò)號(hào)、MPI地址、最大MPI地址等參數(shù)。具體組態(tài)步驟如下： ③在GD空表中輸入?yún)⑴cGD通信的CPU代號(hào)； ④為每個(gè)CPU定義并輸入全局?jǐn)?shù)據(jù)，指定發(fā)送GD； ⑤第一次存儲(chǔ)并編譯全局?jǐn)?shù)據(jù)表，檢查輸入信息語(yǔ)法是否為正確數(shù)據(jù)類型，是否一致； ⑥設(shè)定掃描速率，定義GD通信狀態(tài)雙字； ⑦第二次存儲(chǔ)并編譯全局?jǐn)?shù)據(jù)表。選中“全局?jǐn)?shù)據(jù)”項(xiàng)目名，然后執(zhí)行菜單命令【Insert】→【Station】→【SIMATIC 300 Station】，在此項(xiàng)目下插入S7300的PLC站。具有提高系統(tǒng)的成功率和可靠性，縮短項(xiàng)目開發(fā)周期和減少開發(fā)費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。WinCC提供成熟可靠的操作和高效的組態(tài)性能，同時(shí)具有靈活的伸縮能力。WinCC很容易集成到全廠范圍的應(yīng)用系統(tǒng)中，而且可集成于MES和ERP。WinCC組態(tài)軟件(Windows Control Center)是德國(guó)西門子公司(SiEMENS)推出的一種功能強(qiáng)大的工業(yè)控制軟件，具有控制自動(dòng)化過(guò)程的強(qiáng)大功能，是基于個(gè)人計(jì)算機(jī)，同時(shí)具有極高性價(jià)比的SCADA級(jí)的操作監(jiān)視系統(tǒng)。系統(tǒng)集成商可應(yīng)用WinCC做為其系統(tǒng)擴(kuò)展的基礎(chǔ)，通過(guò)開放接口開發(fā)自己的應(yīng)用軟件。使用者可以方便、快速地構(gòu)造不同需求的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。WinCC很容易集成到全廠范圍的應(yīng)用系統(tǒng)中，而且可集成于MES和ERP。WinCC的基本組件是組態(tài)軟件和運(yùn)行軟件。使用WinCC的運(yùn)行軟件，操作人員可監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程。項(xiàng)目管理器主要由以下幾部分組成：(1)計(jì)算機(jī)：設(shè)置計(jì)算機(jī)屬性，包括常規(guī)屬性、啟動(dòng)屬性，參數(shù)和圖形運(yùn)行系統(tǒng)屬性；(2)變量管理器：用于管理WinCC中所使用的外部變量、內(nèi)部變量和通訊驅(qū)動(dòng)程序；(3)圖形編輯器：用于設(shè)計(jì)各種圖形畫面；(4)報(bào)警記錄：負(fù)責(zé)采集和歸檔報(bào)警信息；(5)變量歸檔：負(fù)責(zé)處理測(cè)量值，并長(zhǎng)期存儲(chǔ)所記錄的過(guò)程值；(6)報(bào)表編輯器：提供許多標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)表，也可設(shè)計(jì)各種格式的報(bào)表，并可按照預(yù)定的時(shí)間進(jìn)行打?。?7)文本庫(kù)：編輯不同語(yǔ)言版本下的文本信息；(8)用戶管理器：用來(lái)分配、管理和監(jiān)控用戶對(duì)組態(tài)和運(yùn)行系統(tǒng)的訪問(wèn)權(quán)限。D)和附加件(來(lái)自SIEMENS內(nèi)部和外部伙伴)，如服務(wù)器系統(tǒng)、冗余系統(tǒng)、Web瀏覽器等，以滿足用戶的特殊需求。同是西門子公司產(chǎn)品的WinCC與相應(yīng)的PLC硬件及STEP7編程軟件緊密結(jié)合，可極大地降低用戶軟硬件組態(tài)的工程量，縮短項(xiàng)目開發(fā)周期。(3)WinCC還提供對(duì)SIMATIC PLC進(jìn)行系統(tǒng)診斷的選項(xiàng)，給硬件維護(hù)提供了方便。(4)通過(guò)適當(dāng)?shù)倪m配系統(tǒng)，WinCC可以輕松地集成到西門子公司的MES (Manuafacturing Execution Systems)系統(tǒng)的SIMATIC中，為實(shí)施MES系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。以WinCC組態(tài)作為開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行上位監(jiān)控軟件開發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：(1)流程及參數(shù)顯示：顯示各個(gè)過(guò)程的工藝流程圖，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)各類泵、閥等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并能對(duì)液位、壓力、溫度等數(shù)據(jù)